[发明专利]一种密闭煤巷自动均压装置及方法

权利要求书

1.一种密闭煤巷自动均压装置，该装置安装在煤巷内，在煤巷内设有密闭墙，煤巷的末端为采空区，密闭墙与采空区之间具有空间，其特征在于，所述密闭煤巷自动均压装置包括可伸缩氮气储存装置、压力气囊、第一压力传感器、第二压力传感器、固定架、制氮机、U型排水槽、抽采管、第一电磁阀、第二电磁阀、电磁逆止阀、进气管路、注气管路；

所述可伸缩氮气储存装置通过固定架固定在煤巷内，且位于密闭墙的前侧，所述可伸缩氮气储存装置包括壳体、滑块和位移感应开关，在壳体内设有可沿壳体内部轴向滑动的滑块，在壳体的末端内壁上设有位移感应开关，位移感应开关用于监测滑块移动距离，所述壳体沿轴向置于固定架内，固定架末端固定在煤巷内壁面上，在固定架外部与煤巷内壁面之间的空隙内设有压力气囊，在所述壳体的出气口连接有注气管路，注气管路贯穿密闭墙伸入至密闭墙与采空区之间的空间中，且在注气管路上设置电磁逆止阀；在壳体内沿轴向设有通道，在通道内设有进气管路，进气管路的进气端与制氮机连接，进气管路的出气端与壳体的进气口连接，在进气管路上设置有第一电磁阀；在可伸缩氮气储存装置的前侧的煤巷区域内以及密闭墙与采空区之间的空间内分别设置第一压力传感器和第二压力传感器，分别用于监测可伸缩氮气储存装置的前侧的煤巷区域内的气体压力以及密闭墙与采空区之间的空间内的气体压力；在位于所述可伸缩氮气储存装置下方的岩层内设有U型排水槽，所述抽采管依次自可伸缩氮气储存装置前侧的煤巷内穿过U型排水槽及密闭墙后穿入密闭墙与采空区之间的空间内，在抽采管上装有第二电磁阀。

2.如权利要求1所述的一种密闭煤巷自动均压装置，其特征在于，所述壳体的截面为矩形结构，且前端为开口结构，所述滑块为矩形块体，且采用橡胶材料制成，滑块与壳体的内壁之间涂有润滑油。

3.如权利要求1所述的一种密闭煤巷自动均压装置，其特征在于，所述固定架包括中空的矩形架体及固定杆，矩形架体通过多个固定杆与煤巷内壁面固定。

4.如权利要求1所述的一种密闭煤巷自动均压装置，其特征在于，在所述压力气囊与煤巷内壁面之间的缝隙填充有聚氨酯发泡剂。

5.如权利要求1所述的一种密闭煤巷自动均压装置，其特征在于，所述抽采管上还设有气体传感器，所述气体传感器与PLC控制器电连接。

6.如权利要求1所述的一种密闭煤巷自动均压装置，其特征在于，所述制氮机、位移感应开关、电磁逆止阀、第一压力传感器、第二压力传感器、第一电磁阀、第二电磁阀均与PLC控制器电连接。

7.一种密闭煤巷自动均压方法，采用如权利要求1-6中任意一项所述的密闭煤巷自动均压装置实现，具体包括以下步骤：

PLC控制器控制电磁逆止阀打开，第一电磁阀、第二电磁阀均关闭，位移感应开关开启；

当第一压力传感器测得的可伸缩氮气储存装置的前侧的煤巷区域内的气体压力P1大于第二压力传感器测得的密闭墙与采空区之间的空间内的气体压力P2时，可伸缩氮气储存装置内的氮气通过注气管路注入密闭墙与采空区之间的空间中，直至P1与P2平衡，滑块自动停止滑动，电磁逆止阀保证气体不能回流至可伸缩氮气储存装置内，滑块位置由位移感应开关全程监测，当滑块滑动至不可压缩状态，触动位移感应开关，随即关闭电磁逆止阀，开启制氮机与第一电磁阀，氮气通过进气管路充入壳体内，为可伸缩氮气储存装置补充氮气，直至充满，滑块恢复原位后触动位移感应开关，PLC控制器关闭制氮机与第一电磁阀并开启电磁逆止阀；

当第一压力传感器测得的可伸缩氮气储存装置的前侧的煤巷区域内的气体压力P1小于第二压力传感器测得的密闭墙与采空区之间的空间内的气体压力P2时，由于开启了电磁逆止阀，保证密闭墙与采空区之间的空间内的气体不能回流至可伸缩氮气储存装置内，此时，PLC控制器开启抽采管上的第二电磁阀，将密闭墙与采空区之间的空间内的气体吸入抽采管中，由位移感应开关全程监测滑块的位置，发现滑块发生滑动随即关闭抽采管上的第二电磁阀。